بهبود کارایی واکنش احیاء الکتروشیمیایی نیتروژن (eNRR)
محققان برای بهبود کارایی واکنش احیاء الکتروشیمیایی نیتروژن (eNRR)، به‌منظور تولید آمونیاک، از مواد دو بعدی استفاده کردند.
آمونیاک (NH۳) مصارف گسترده‌ای در صنایع دارد و به‌عنوان گاز برای تأسیسات سرمایشی، تصفیه آب و تولید پلاستیک،
منسوجات، سموم دفع آفات و رنگ‌ها و همچنین به عنوان واحد سازنده برای تولید سایر مواد شیمیایی استفاده می‌شود.
علی‌رغم این طیف وسیع از کاربردها، حدود ۹۰ درصد آمونیاک تولید شده در سراسر جهان در کودها برای کمک به تداوم تولید
مواد غذایی برای جمعیت در حال رشد جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در سیستم‌های زیستی، نیتروژنازها می‌توانند در یک فرآیند ATP محور موسوم به تثبیت N۲، اقدام به تبدیل N۲ به NH۳ می‌کند.
با این حال، تولید صنعتی NH۳ به فرآیند هبر-بوش (Haber-Bosch) وابسته است،
(N۲ + ۳H۲ → ۲NH۳) فرآیندی که به انرژی زیادی نیاز داشته و به کاتالیزورهای ناهمگن مبتنی بر Fe / Ru یا آلیاژهای Co-Mo-N متکی است.
این فرآیند باعث آلودگی قابل توجه محیط زیست می‌شود.
مدت‌هاست که محققان در حال بررسی کاتالیزورهای کارآمدتر و فناوری‌های جایگزین بوده‌اند.
یکی از این روش‌ها، تولید آمونیاک از طریق واکنش احیاء نیتروژن به شکل الکتروشیمیایی (eNRR) است که
می‌تواند روش جایگزینی برای فرآیند Haber-Bosch فراهم کند. این روش در شرایط محیطی قابل انجام است و
از انرژی تجدیدپذیر باد و انرژی خورشیدی استفاده می‌کند. با این حال، الکتروکاتالیست‌هایی که در حال حاضر
در این واکنش استفاده می‌شوند از قدرت انتخابی پایین برخوردار هستند.
ژیانگیو گائو نویسنده اول این مقاله می‌گوید: «ما نشان دادیم که MBenes می‌تواند به‌طور موثر جذب و
فعال‌سازی مولکول‌های N۲ را تقویت کند، در حالی که واکنش رقابتی تولید هیدروژن را از بین می‌برد. بنابراین،
مشکل اکسیداسیون/تخریب سطح، که عملکرد کاتالیزوری MXenes را برای NRR محدود می‌کند، می‌تواند به‌طور
قابل توجهی در سطح این هفت ماده (CrB ، MoB ، WB ، Mo۲B ، V۳B۴ ، CrMnB۲ و CrFeB۲) حل شود.
